超声与微尺度效应多因素耦合对微注塑流动和微塑件质量影响的研究

摘要

针对微尺度效应这一影响微注塑熔体充模流动和微制件成型质量的关键问题,提出在微注塑流场中通过施加超声外场能量,来减小或避免微尺度效应带来的熔体充模流动困难和微制件质量缺陷.采用微尺度理论分析、分子动力学模拟和示踪粒子可视化成型试验等方法，研究了微流控芯片和细胞培养皿等微型制件成型过程中的粘性耗散、对流换热和壁面滑移等微尺度效应对熔体流动的影响机理，建立了超声外场作用下微注塑熔体流动的粘性耗散和对流换热作用理论模型;揭示了微尺度效应、超声外场及成型工艺条件等多因素祸合对熔体充模流动和制件凝聚态结构与其质量性能的影响规律和内在作用关系，形成了基于超声外场作用的微注塑成型加工理论及其模具设计制造技术。